数组对象的底层实现

我们在C++中经常会用到数组对象的一些操作,那现在我们从底层开始,实现一个较为完善的数组对象。

# include <stdio.h>
# include <stdlib.h>  //包含了exit函数和malloc函数

//定义了一个数据类型,该数据类型的名字叫做struct Arr, 该数据类型含有三个成员,分别是pBase, len, cnt
struct Arr
{
	int * pBase; //存储的是数组第一个元素的地址
	int len; //数组所能容纳的最大元素的个数
	int cnt; //当前数组有效元素的个数
};

void init_arr(struct Arr * pArr, int length);  //分号不能省
bool append_arr(struct Arr * pArr, int val); //追加
bool insert_arr(struct Arr * pArr, int pos, int val); // pos的值从1开始
bool delete_arr(struct Arr * pArr, int pos, int * pVal);
int get(); //获取数组对应下标的值,这里省略没写
bool is_empty(struct Arr * pArr);
bool is_full(struct Arr * pArr);
void sort_arr(struct Arr * pArr);
void show_arr(struct Arr * pArr); 
void inversion_arr(struct Arr * pArr); //倒置

//创建数组
void init_arr(struct Arr * pArr, int length)
{
	pArr->pBase = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
	if (NULL == pArr->pBase)
	{
		printf("动态内存分配失败!\n");
		exit(-1); //终止整个程序
	}
	else
	{
		pArr->len = length;
		pArr->cnt = 0;
	}
	return;
}

//判断数组是否为空
bool is_empty(struct Arr * pArr)
{
	if (0 == pArr->cnt)
		return true;
	else
		return false;		
}

//判断数组是否已满
bool is_full(struct Arr * pArr)
{
	if (pArr->cnt == pArr->len)
		return true;
	else
		return false;
}

//输出数组内容
void show_arr(struct Arr * pArr)
{
	if ( is_empty(pArr) )   
	{
		printf("数组为空!\n");
	}
	else
	{
		for (int i=0; i<pArr->cnt; ++i)
			printf("%d  ", pArr->pBase[i]); //int *
		printf("\n");
	}
}

//追加
bool append_arr(struct Arr * pArr, int val)
{
	//满时返回false
	if ( is_full(pArr) )
		return false;

	//不满时追加
	pArr->pBase[pArr->cnt] = val; 
	(pArr->cnt)++;
	return true;
}

//插入元素
bool insert_arr(struct Arr * pArr, int pos, int val)
{
	int i;

	if (is_full(pArr))
		return false;

	if (pos<1 || pos>pArr->cnt+1)  //
		return false;

	for (i=pArr->cnt-1; i>=pos-1; --i)
	{
		pArr->pBase[i+1] = pArr->pBase[i];
	}
	pArr->pBase[pos-1] = val;
	(pArr->cnt)++;
	return true;
}

//删除元素
bool delete_arr(struct Arr * pArr, int pos, int * pVal)
{
	int i;

	if ( is_empty(pArr) )
		return false;
	if (pos<1 || pos>pArr->cnt)
		return false;

	*pVal = pArr->pBase[pos-1];
	for (i=pos; i<pArr->cnt; ++i)
	{
		pArr->pBase[i-1] = pArr->pBase[i];
	}
	pArr->cnt--;
	return true;
}

//数组倒置
void inversion_arr(struct Arr * pArr)
{
	int i = 0;
	int j = pArr->cnt-1;
	int t;

	while (i < j)
	{
		t = pArr->pBase[i];
		pArr->pBase[i] = pArr->pBase[j];
		pArr->pBase[j] = t;
		++i;
		--j;
	}
	return;
}

//数组排序(冒泡)
void sort_arr(struct Arr * pArr)
{
	int i, j, t;

	for (i=0; i<pArr->cnt; ++i)
	{
		for (j=i+1; j<pArr->cnt; ++j)
		{
			if (pArr->pBase[i] > pArr->pBase[j])
			{
				t = pArr->pBase[i];
				pArr->pBase[i] = pArr->pBase[j];
				pArr->pBase[j] = t;
			}
		}
	}
}

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